Qual è la relazione tra caspasi e apoptosi?

Le caspasi sono proteine ​​estremamente importanti che sono essenziali per il completamento dell'apoptosi, o morte cellulare programmata, in un'ampia varietà di organismi. L'apoptosi si riferisce specificamente alla morte intenzionale e benefica delle cellule all'interno del corpo. Le caspasi sono talvolta chiamate proteine ​​del boia a causa della particolare relazione tra caspasi e apoptosi. Esistono molti diversi tipi di caspasi che lavorano insieme per causare cambiamenti fisiologici all'interno delle cellule che portano alla morte cellulare.

Le caspasi sono proteasi della cisteina, nel senso che sono proteine ​​che scindono i polipeptidi. In particolare, agiscono sull'amminoacido cisteina, un componente comune in molte proteine ​​diverse. Sebbene i loro componenti principali siano abbastanza simili, per l'apoptosi sono necessari diversi tipi di caspasi con diverse specificità.

La relazione tra caspasi e apoptosi è estremamente complessa ed è di grande interesse nella ricerca biomedica. Esistono diversi tipi di caspasi necessari per provocare l'apoptosi. Le caspasi dell'iniziatore, ad esempio, scindono alcune parti delle caspasi effettive, "attivandole" in modo efficace. Queste caspasi effettrici attivate continuano a scindere alcuni componenti cellulari necessari per la sopravvivenza continua della cellula. Altre proteine ​​note come inibitori della caspasi possono fermare efficacemente questo processo in varie fasi, prevenendo così l'apoptosi.

La regolamentazione delle caspasi è necessaria per garantire che la relazione tra caspasi e apoptosi non sia dannosa. Normalmente, l'apoptosi è una buona cosa; se si verifica a una velocità troppo rapida o troppo lenta, tuttavia, può essere distruttivo. La regolazione primaria delle caspasi si verifica dopo la traduzione, il che significa che la regolazione non si verifica fino a quando non sono state utilizzate le informazioni genetiche per produrre le proteine. Le caspasi, quindi, sono immediatamente disponibili se necessario, poiché le proteine ​​stesse sono inibite o attivate, non la loro produzione. Se la regolazione avvenisse prima della traduzione, ci sarebbe un intervallo di tempo tra la necessità delle proteine ​​e la loro azione effettiva, poiché le proteine ​​dovrebbero essere sintetizzate prima che possano agire.

Caspasi e apoptosi sono notevoli in parte a causa del loro ruolo nel cancro. Una delle caratteristiche del cancro è che le cellule cancerose non subiscono l'apoptosi, quindi sono in grado di replicarsi indefinitamente senza soccombere alla normale morte cellulare. È stato scoperto che molti campioni di tessuto canceroso hanno livelli molto bassi di una o più caspasi, quindi i percorsi normali che portano alla morte cellulare non possono procedere al completamento. I ricercatori sono molto interessati alle caspasi e all'apoptosi a causa della possibilità di sviluppare metodi di trattamento basati sull'utilizzo delle caspasi per indurre l'apoptosi.